robotické zváranie

Kolaboratívne roboty dokážu zvárať súčiastky bez toho, aby ich museli premiestňovať. Súčiastky, ktoré vyžadujú zváracie polohovacie zariadenia, sú vhodnejšie pre tradičné roboty. Zdroj obrázka: Asieta Inc. LLC
Za posledných 10 rokov sa pohľad priemyslu na automatizáciu dramaticky zmenil. Spýtajte sa manažérov malých tovární na robotiku tej doby a pravdepodobne vám povedia, že jednoducho nemali dostatok automatizačných možností. Niektorí z vás možno mali v minulosti zlé skúsenosti a možno hovoria o nečinnom robotovi sediacom v rohu. Možno mali veľkú zváračskú prácu, kde robot kedysi perfektne sedel, ale odvtedy už nikdy poriadne nepasoval.
Výrobcovia dnes investujú do automatizácie, aby sa pripravili na nepredvídateľnú budúcnosť. Áno, vedúcemu predajne, ktorý pred 10 rokmi mal robota, sa to môže zdať neintuitívne. Objednávky prichádzajú a odchádzajú. Ak teraz investujem do automatizácie dôležitej práce, čo sa stane, keď táto práca zmizne? Teraz sa hovorí, že zváračov jednoducho nenájdem. Ak neautomatizujem, nemôžem rásť.
Ako možno tento rast a celkové výrobné prostredie urobiť predvídateľnejším? Najprv sa zamerajte na svojich zamestnancov, vrátane toho, čo vedia o automatizácii, typu pracovného dňa, ktorý uprednostňujú, a čo dúfajú, že od svojej kariéry získajú.
Toto všetko vedie k ďalšiemu kroku: zmene vášho myslenia. Ak pracujete pre výrobcu kovov na mieru alebo na zmluvu, pravdepodobne nebudete chcieť skrátiť čas cyklu. Pracujete s množstvom produktov, takže zvárací robot, ktorý prácu zvládne za pár sekúnd, zvyčajne nemá významný vplyv (samozrejme, v niektorých prípadoch môže). Dobre navrhnuté automatizačné bunky fungujú spoľahlivo a predvídateľne. Tieto vlastnosti zmenia spôsob, akým vaša spoločnosť rastie a prosperuje.
Výrobcovia, ktorí sa snažia automatizovať, často uvádzajú nedostatok pracovných síl. Ak by sa viac ľudí mohlo naučiť technické zručnosti, možno by sa nemuseli uchyľovať k automatizácii, povedali. Obracia sa na automatizáciu, aby mohli naďalej rásť, aj keď nemajú inú možnosť, ako najať menej kvalifikovanú pracovnú silu.
Skutočný posun k automatizácii je trochu badateľný. Áno, zváracie roboty umožňujú ľuďom so slabými manuálnymi zváračskými zručnosťami vyrábať kvalitné diely, ale kľúčovým slovom sú „ručné zváračské zručnosti“. Automatizácia si v skutočnosti vyžaduje iné zručnosti. Potrebujú vedieť niečo o manuálnych procesoch, ale musia sa tiež naučiť, ako udržiavať, programovať a prevádzkovať automatizované zariadenia. Premýšľajú o tom, ako automatizácia zapadá do celkových operácií vrátane toho, ktoré diely zapadajú do konkrétnych automatizačných buniek a ktoré nie, a spolupracujú s partnermi vrátane zákazníkov a integrátorov na vývoji stratégií, čo automatizovať a prečo.
Hovorím z vlastnej skúsenosti. Svoju kariéru som začal ako zvárač vo výrobe, ale postupne som prešiel na automatizáciu zvárania. Rád pracujem rukami, ale milujem aj elektroniku a iné technológie, takže dávalo zmysel venovať sa robotike.
Robotika však nie je pre každého. Myslel som si, že na veku záleží. Samozrejme, tí, ktorí sa blížia k dôchodku, tí, ktorí si vybudovali úspešnú kariéru z ručného zvárania, nebudú mať záujem naučiť sa programovať odpruženie. Rovnako tak ľudia, ktorí vyrastali s iPhonmi, budú vždy milovať roboty, však?
Nie je to vždy tak. Mnoho mladých ľudí po absolvovaní zváračskej školy chápe, že ručné zváranie je skutočne ich poslaním. Samozrejme, nechcú sa v práci nudiť do smrti, zvárať jednu jednoduchú prácu za druhou, deň čo deň, rok čo rok. Milujú rozmanitosť a neustále zlepšujú svoju flexibilitu, aby vytvorili dokonalý zvar aj v tých najťažších zváračských polohách.
Ale nie každý zvárač je taký, vrátane mňa. Naučil som sa základy zvárania a potom som videl, ako sa robotika vyvíja. Verím, že manuálne zváranie nikdy nezmizne, ale robotika si čoskoro nájde trvalý domov vo väčšine tovární. Bude to nový spôsob, ako sa výrobcovia môžu rozširovať.
Zvárači vo výrobe absolvujú školenie v programovaní závesných zváračov. Niektorí zvárači môžu zvárať ručne počas celej svojej kariéry. Iní sa môžu zamerať na kariéru zameranú na automatizáciu.
V niektorých prípadoch výrobcovia nedokázali nájsť veľa zváračov alebo operátorov strojov, ani keby chceli. Ale aj keď sa im to podarí, často zistia, že sa im lepšie hodí robotika – teda poskytuje kariérne príležitosti ľuďom, ktorých môžu podporovať, udržiavať a čo najlepšie využívať automatizáciu. Záujemcovia sa chcú dozvedieť viac o robotike a aby automatizácia prosperovala, musia sa tieto vedomosti uplatniť v praxi. Inými slovami, automatizácia vytvára prostredie, v ktorom ľudia chcú pracovať.
Bez takejto podpory a akceptácie sa automatizované investovanie stáva čisto transakčným. Keď je konkrétna výrobná úloha dokončená, robot sa presunie do rohu a začne zbierať prach.
Časť angažovanosti zamestnancov je poháňaná otvorenou mysľou voči automatizácii. Po prvé, oboznámte sa so všetkými novými technológiami, ale nikdy sa na technológiu nepozerajte izolovane a nemyslite si, že tento nový vývoj nakoniec vyrieši všetky vaše problémy. Predstavte si technologický pokrok ako ďalšie nástroje vo vašom automatizačnom arzenáli. Len preto, že máte nový nástroj, neznamená to, že musíte zahodiť alebo ignorovať všetky ostatné nástroje.
Pozrime sa na offline programovanie. V mnohých prípadoch môže táto technológia zmeniť svet. Operátori už nemusia používať ovládací panel a strácať neproduktívny čas nastavovaním na mieste, však? Pravda je opäť trochu zložitejšia. V skutočnosti to závisí od úlohy, najmä pokiaľ ide o súčiastky so zložitými geometriami zvárania, ktorých programovanie pomocou ovládacieho panela trvá dlho.
A čo jednoduchšie zváracie úlohy? Povedzme, že niekto simuluje program robota pre jednoduchý alebo rovný obrobok offline a potom tento program odošle do dielne, kde operátor stále potrebuje použiť učebný pult na jeho vyleštenie. Hoci offline programovanie už nevyžaduje dielenské zdroje, stále si vyžaduje vyhradený personál, ktorý by venoval čas programovaniu, a program si stále vyžaduje prispôsobenie na mieste. V tomto prípade môže byť pre operátora zváracieho stroja (opäť niekoho, kto je vyškolený v robotike a pozná učebný pult) jednoduchšie vykonávať programovanie od začiatku.
Podobné myšlienky platia aj pre kolaboratívne roboty. Pred niekoľkými rokmi boli považované za ďalšiu veľkú vec, ktorá navždy zmení výrobu. Nuž, nezmenili svet, ale zlepšili ho. Napríklad, ak má dielňa obrobok, ktorý sa počas zvárania nemusí presúvať, môže byť ideálnym kandidátom na kolaboratívneho robota. Ak je na dokončenie zvárania dielu potrebný polohovač, najvhodnejšia je tradičná robotická bunka.
Zároveň by sa nemal preceňovať vplyv rýchlosti zváracieho robota, najmä medzi zvarmi. Rýchlosť zvárania je rýchlosť zvárania. Rýchlosť zvárania kolaboratívnych robotov a tradičných robotov je rovnaká alebo aspoň podobná. Skutočný rozdiel spočíva v tom, ako rýchlo sa rameno robota pohybuje medzi zvarmi. Tradičné roboty sú oveľa rýchlejšie ako kolaboratívne roboty a dokážu zrýchliť medzi koncovým a začiatočným bodom zvaru. Rozsah tohto rozdielu v rýchlosti závisí od úlohy a počtu zúčastnených dielov.
Rýchlosť je len jeden z faktorov a nemožno ju vnímať izolovane ako iné faktory automatizácie. Povedzme, že sa zameriavate na rýchlosť a vyžmýkate každý gram efektivity zo zváracej bunky navrhnutej pre konkrétny produkt. Potom klient ukončí svoju činnosť alebo sa zmení produktová rada. Čo teraz urobíme? Toľko k tomu, aby bol úžasný život predvídateľný.
Rozšírte si zameranie a príbeh sa zmení. Povedzme, že máte produktovú radu alebo opakujúce sa objednávky. Namiesto navrhovania stola špeciálne pre túto objednávku skúste väčší otvorený stôl, ktorý dokáže umiestniť viacero prípravkov. Ak klesne dopyt po tejto opakujúcej sa objednávke, počas prestojov je možné na tom istom stole spustiť výrobu iného dielu. Stručne povedané, otvorené pracovné prostredie sa prispôsobuje zmenám v dopyte, zatiaľ čo roboty poskytujú škálovateľnosť – schopnosť rýchlo zvýšiť produktivitu so zvyšujúcim sa dopytom zákazníkov.
Okrem toho nie každý robot sa musí zameriavať na konkrétny proces. Niektoré modulárne systémy môžu byť pôvodne nakonfigurované na zváranie a potom o niekoľko týždňov alebo mesiacov neskôr prekonfigurované na iný proces, ako je údržba zariadení alebo montážne a umiestňovacie úlohy. Modulárne roboty nie sú navrhnuté tak, aby sa každý deň pohybovali po závode (napríklad nebudú zvárať ráno a poobede pomáhať s montážou), ale pomáhajú prispôsobiť sa meniacemu sa sortimentu produktov a zmenám v dopyte zákazníkov.
Nedostatok pracovnej sily je pre mnohých bolestivým bodom, pretože vytvára chaos. Výrobcovia kovov na celom svete, najmä v dielňach, musia reagovať na zmeny dopytu. S vývojom trendu presťahovania sa zákazníci hľadajú výrobcov kovov, ktorí majú voľnú kapacitu. Pre mnohých „dodatočná kapacita“ znamená prácu nadčas a možno aj pridanie druhej alebo tretej zmeny, ktorú je ešte ťažšie obsadiť. Nárast počtu novo prijatých manuálnych pracovníkov viedol k veľkým zmenám, keďže ľudia prichádzali do práce. Školenia môžu byť krátke, pretože zákazníci čakajú na svoje diely. Trpí včasné dodanie a kvalita, rovnako ako reputácia výrobcu.
Porovnajte to s výrobcami, ktorí zavádzajú automatizáciu. S rastúcim dopytom roboty naďalej vyrábajú vysokokvalitné diely. Ich cykly sú naprogramované a predvídateľné. Dobre vyškolení a oddaní zamestnanci zabezpečujú automatizáciu práce a tok produktov. Priepustnosť sa zvyšuje a celková variabilita procesov sa znižuje. Táto konzistentnosť vo výrobe kovov časom vytvorí predvídateľnejšiu budúcnosť.
Klienti tiež chcú konzistentnosť, a preto mnohí teraz žiadajú, aby ich práca prešla určitou úrovňou automatizácie. Tieto nové príležitosti podnietili rast a prijímanie zamestnancov – nie ten zbesilý, ktorý nastáva, keď obchod zúfalo potrebuje pomoc, ale ten opatrný, ktorý sa snaží najať ľudí, ktorí dokážu dlhodobo zodpovedať potrebám a kultúre obchodu. Môže to zahŕňať niekoho ako ja pred pár rokmi – zvárača fascinovaného robotikou a elektromechanickými čarodejníkmi modernej výroby a dychtivého dozvedieť sa viac.
Poznámka redaktora: Tento článok je založený na článku „Roboti pripravujú výrobcov na nepredvídateľnú budúcnosť“, ktorý na tohtoročnej výstave FABTECH prezentoval Tyler Pulliam, manažér automatizácie zvárania v spoločnosti Acieta LLC.
Fabricator je popredný časopis pre severoamerický priemysel spracovania kovov. Časopis publikuje novinky, technické články a prípadové štúdie, ktoré umožňujú výrobcom vykonávať svoju prácu efektívnejšie. Výrobca slúži tomuto odvetviu od roku 1970.
Teraz je k dispozícii plný digitálny prístup k portálu The Fabricator, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz je k dispozícii plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu Tubing Magazine, ktorý poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Teraz je k dispozícii plný prístup k digitálnej verzii časopisu The Fabricator en Español, ktorá poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
V tejto epizóde podcastu Manufacturers sa Andy Weyenberg z Miller Motorsports spojí s Miller Electric…